试验人员培训.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,试验人员培训,第一讲 混凝土的组成,混凝土的组成,水泥(胶凝材料,必要时掺入适量矿物掺合料),粗骨料(碎石或卵石),细骨料(砂),水,外加剂,经拌合成型和硬化而成的一种人造石材（砼）。,第一条 普通混凝土各组成材料的作用,1.1在混凝土中，水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在混凝土硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定的流动性、粘聚性，便于施工。在硬化后则起到了将砂、石胶结为一个整体的作用，使混凝土具有一定的强度、耐久性等性能。砂、石在混凝土中起骨架作用，可以降低水泥用量、减小干缩、提高混凝土的强度和耐久性。其结构,如图1,。,图,1,普通混凝土结构示意图,1,石子；,2,砂子；,3,水泥石；,4,气孔,普通混凝土的组成材料,第二条 原材料的基本要求,1.2.1 水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，混合材宜为矿渣或粉煤灰，不宜使用早强水泥。C30以下混凝土，可采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。,水泥进场后不得露天堆放，不同种类的水泥应分类存放。水泥由于受潮或其他原因而变质时不得使用。,第二条 原材料的基本要求,1.2.2 矿物掺合料应选用品质稳定的产品。在运输和存贮过程中应有明显标志，严禁与水泥等其他粉状材料混淆。,1.2.3 细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，不得使用海砂。,第二条 原材料的基本要求,1.2.4 粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地坚固、线胀系数小的洁净碎石，无抗拉和疲劳要求的C40以下强度等级混凝土也可采用符合要求的卵石。,粗骨料应采用二级或多级级配骨料混配而成，粗骨料应分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。,第二条 原材料的基本要求,1.2.5 外加剂应选用质量稳定的产品，外加剂与水泥及矿物掺合料之间应具有良好的相容性。当将不同功能的多种外加剂复合使用时，外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性。,1.2.6 拌和用水应符合铁路工程水质分析规程（TB10104-2003）和混凝土用水标准（JGJ63-2006）的要求。,第二条 原材料的基本要求,1.2.7 不同原材料应按品种、规格和检验状态分别标识存放。骨料含泥量超标时必须采用专用设备处理合格方可入仓，严禁不合格骨料与合格骨料混放。,1.2.8 混凝土中宜适量掺加符合技术要求的粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰等矿物掺和料。不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的环境条件、拌和物性能、力学性能以及耐久性要求通过试验确定。,第三条 混凝土配合比的选定,1.3.1 混凝土配合比应根据设计使用年限、环境条件和施工工艺等进行设计。混凝土力学性能试验标准养护试件养护龄期应符合设计要求。配合比选定试验应提前进行，以留出足够的时间进行配合比调整及长期耐久性能试验。,1.3.2 当混凝土原材料和施工工艺等发生变化时，必须重新选定配合比。当施工工艺和环境条件未发生明显变化、原材料的品质在合格的基础上发生波动时，可对混凝土外加剂用量、粗骨料分机比例、砂率进行适当调整，调整后混凝土的拌和物性能应与原配合比一致。,第三条 混凝土配合比的选定,1.3.3 对含气量要求大于等于4.0%的混凝土，必须采取减水剂和引气剂双参、掺方式进行配制。,第四条 混凝土力学性能留置方法,1.4.1 预应力混凝土、喷射混凝土、蒸汽养护混凝土的力学性能标准条件养护试件的试验龄期为28d，其它混凝土力学性能标准条件养护试件的试验龄期为56d。力学性能标准条件养护试件应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作，其试件的取样与留置频率应符合下列规定：,第四条 混凝土力学性能留置方法,1 每拌制100盘且不超过100m,3,的同配合比的混凝土，取样不得少于一次。,2 每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次。,3 现浇混凝土的每一结构部位，取样不得少于一次。,4 每次取样应至少留置一组试件。,检验数量：施工单位按规定的取样与留置频率所需数量制作试件。,检验方法：施工单位进行混凝土抗压强度试验；监理单位检查试验报告。,第四条 混凝土力学性能留置方法,1.4.2 混凝土同条件养护法试件的抗压强度必须符合设计要求。混凝土抗压强度同条件养护法试件的留置组数应按设计要求、相关标准规定和实际需要确定。桥梁的梁体、墩台身，隧道的衬砌、仰拱、底板等重要部位应制作抗压强度同条件养护试件。对于标准条件养护法试件试验龄期分别为28d、56d的，其同条件养护法试件的逐日累积温度分别为600d、1200d，但养护龄期分别不宜超过60d、120d。,第四条 混凝土力学性能留置方法,检验数量：施工单位按设计要求、相关标准规定和实际需要数量进行检验。对桥梁每片（孔）梁、每墩台，隧道每200m衬砌、每500m仰拱、每500m底板应按不同强度等级检验各不少于一次；监理单位按施工单位检验次数的10%进行平行检验，但至少一次。,第四条 混凝土力学性能留置方法,1.4.3 当设计对混凝土抗渗等级有要求时，其抗渗等级应符合设计要求。抗渗标准条件养护试件的试验龄期为56d。抗渗试件应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作。（施工单位每5000m同配合比、同施工工艺的混凝土应至少制作抗渗检查试件一组（6个），不足5000m时也应制作抗渗检查试件一组；隧道衬砌、仰拱、底板每500m应至少制作抗渗检查试件一组，不足500m时也应留置一组）,第五条 混凝土施工,1.5.1,混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比，确定施工配合比。应对首盘混凝土的坍落度、含气量、和出机温度等进行测试。当遇雨天时，应增加含水率检测次数。,原材料每盘称量允许偏差,注：各种衡器应定期检定，每次使用前应进行零点校核，保证计量准确。,第五条 混凝土施工,1.5.2 混凝土应采用强制式搅拌机集中搅拌，计量系统应定期检定。搅拌机经大修、中修或迁移至新的地点后，应对计量器具重新进行检定。每一工班正式称量前，要进行零点校核。,1.5.3 混凝土拌制过程中，应对混凝土拌和物的坍落度进行测定，测定值应不超过理论配合比坍落度的控制范围。（施工单位每拌制50m或每工班测试不应少于一次；监理单位全部检查测试结果）,第五条 混凝土施工,1.5.4,混凝土的含气量应满足如下规定,混凝土含气量的最低限值,注：梁体、轨道板混凝土的含气量应为,2.0%4.0%,检验数量：施工单位每拌制,50,m,混凝土或每工作班测试不应少于一次；监理单位全部检查测试结果。（见证试验）,第五条 混凝土施工,1.5.5 混凝土的入模温度不宜高于30。冬期施工时，混凝土的出机温度不宜低于10，入模温度不应低于5。（施工单位每工作班至少测温3次并填写测温记录；监理单位至少测温一次）,1.5.6 新浇筑混凝土入模温度与邻接的已硬化混凝土或岩土介质表面温度的温差不得大于15，与新浇筑混凝土接触的已硬化混凝土、岩土介质、钢筋和模板的温度不得低于2。,第五条 混凝土施工,1.5.7 混凝土运输设备的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度需要，保证浇筑过程连续进行。,混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。,1.5.8 除水下混凝土外，混凝土应分层浇筑，不得随意留施工缝。,1.5.9混凝土浇筑过程中，应及时对混凝土进行振捣并保证其均匀密实。,第五条 混凝土施工,1.5.10 应制定明确的方案，对混凝土浇筑时的模板温度、混凝土拌和物的入模温度、混凝土拆模时的温度及养护过程中的温度进行控制。,1.5.11当工地昼夜平均气温连续3d低于+5或最低气温低于3时，应采取冬期施工措施；当工地昼夜平均气温高于30时,应采取夏期施工措施。冬期施工期间，混凝土在强度达到设计强度的40%之前不得受冻；浸水冻融条件下的混凝土开始受冻时，其强度不得小于设计强度的75%。,第五条 混凝土施工,1.5.12 除不溶物、可溶物可不作要求外，混凝土养护用水的技术要求应与拌和用水一致。不得采用海水养护混凝土。,1.5.13 混凝土拆模后，在混凝土强度低于设计强度75%或龄期不足7d时，新浇混凝土不得与流动水接触。对海洋浪溅区及浪溅区以下的新浇筑混凝土，在混凝土强度达到设计强度前或在规定的养护期内，混凝土不得受海水与浪花的侵袭。,第五条 混凝土施工,不同混凝土保温保湿养护的最低期限,第五条 混凝土施工,1.5.14 混凝土强度应按铁道部现行标准铁路混凝土强度检验评定标准（TB10425）进行检验评定，混凝土其它技术指标的检验评定应符合国家现行标准和铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB 10424-2010）的规定，其结果必须符合设计要求。,第二讲 混凝土的主要技术性质,2.1混凝土拌合物的和易性,2.2 混凝土强度,2.3 混凝土变形,2.4 混凝土耐久性,混凝土的主要技术性质,混凝土的性质包括混凝土拌合物的和易性，混凝土强度、变形及耐久性等。,混凝土各组成材料按一定比例搅拌后尚未凝结硬化的材料称为混凝土拌合物。,2.1.1,和易性概念,和易性,又称,工作性,，是指混凝土拌合物在一定的施工条件下，便于各种施工工序的操作，以保证获得均匀密实的混凝土的性能。,和易性是一项综合技术指标，包括,流动性,(,稠度,),、,粘聚性,和,保水性,三个主要方面。,2.1,混凝土拌合物的和易性,(1),流动性,是指拌合物在自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并均匀密实地填充整个模型的性能。流动性好的混凝土拌合物操作方便、易于捣实和成型。,(2),粘聚性,是指拌合物在施工过程中，各组成材料互相之间有一定的粘聚力，不出现分层离析，保持整体均匀的性能。,(3),保水性,是指拌合物保持水分，不致产生严重泌水的性质。,混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性三者既互相联系，又互相矛盾。,施工时应兼顾三者，使拌合物既满足要求的流动性，又保证良好的粘聚性和保水性。,普通混凝土拌合物性能试验方法,(GB/T 50080,2002),规定采用坍落度及坍落扩展度试验和维勃稠度试验进行评定。,(1),坍落度及坍落扩展度试验,本方法适用骨料最大粒径不大于,40mm,坍落度不小于,10mm,的混凝土拌合物,.,将混凝土拌合物分,3,次按规定方法装入坍落度筒内，分层插捣并刮平表面后，垂直向上提起坍落度筒。拌合物因自重而坍落，测量坍落的值,(mm),，即为该拌合物的坍落度,(,如图,2,.1),。,2.1.2,和易性测定,图,2.1,坍落度测定,坍落扩展度,当混凝土拌合物的坍落度大于220mm时,可用坍落扩展度表示,用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差小于50mm的条件下，用其算术平均值作为坍落度扩展度值；否则，此次试验无效。（分别量取坍落混凝土底面的最大直径和最小直径,当两个值之差不超过50mm时,取两个值的平均值）,坍落度对混凝土的影响,正确选择混凝土拌合物的坍落度，对于保 证混凝土的施工质量及节约水泥，有重要意义。在选择坍落度时，原则上应在不妨碍施工操作并能保证振捣密实的条件下，尽可能采用较小的坍落度，以节约水泥并获得质量较高的混凝土。不能采用仅增加用水量的方式来提高混凝土的流动性。施工现场万一必须提高混凝土的流动性时，必须在保证水灰比不变的情况下，既增加用水量，又增加水泥用量。,严禁施工人员随意向混凝土拌合物中加水,现场浇灌混凝土时，施工人员向混凝土拌合物中加水，虽然增加了用水量，提高了流动性，但是将使混凝土拌合料的粘聚性和保水性降低。特别是因水灰比的增大，增加了混凝土内部的毛细孔隙的含量，因而会降低混凝土的强度和耐久性，并增大混凝土的变形，造成质量事故。故现场浇灌混凝土时，必须严禁施工人员随意向混凝土拌合物中加水。,(1),水泥浆的数量,在水灰比不变的条件下，增加混凝土单位体积中的水泥浆数量，能使骨料周围有足够的水泥浆包裹，改善骨料之间的润滑性能，从而使混凝土拌合物的流动性提高。但水泥浆数量不宜过多，否则会出现流浆现象，粘聚性变差，浪费水泥，同时影响混凝土强度。,2.1.3,影响混凝土和易性的主要因素,(2),水泥浆的稠度,水泥浆的稠度主要取决于水灰比,(1m,3,混凝土中水与水泥用量的比值,),大小。水灰比过大，水泥浆太稀，产生严重离析及泌水现象；过小，因流动性差而难于施工，通常水灰比在,0.400.75,之间，并尽量选用小的水灰比。,为什么不宜用高强度等级水泥配制低强度等级的混凝土？为什么不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土？,采用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时，只需少量的水泥或较大的水灰比就可满足强度要求，但却满足不了施工要求的良好的和易性，使施工困难，并且硬化后的耐久性较差。因而不宜用高强度等级水泥配制低强度等级的混凝土。,当在实际工程中因受供应条件限制而发生这种情况时，可在高强度水泥中掺入一定量的掺合料（如粉煤灰）即能使问题得到较好解决。,为什么不宜用高强度等级水泥配制低强度等级的混凝土？为什么不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土？,用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土时，一是很难达到要求的强度，二是需采用很小的水灰比或者说水泥用量很大，因而硬化后混凝土的干缩变形和徐变变形大，对混凝土结构不利，易于干裂。同时由于水泥用量大，水化放热量也大，对大体积或较大体积的工程也极为不利。此外经济上也不合理。所以不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土。,(3),砂率,(,S,),砂率,是指混凝土内砂的质量占砂、石总量的百分比。,选择砂率应该是在用水量及水泥用量一定的条件下，使混凝土拌合物获得最大的流动性，并保持良好的粘聚性和保水性；或在保证良好和易性的同时，水泥用量最少。此时的砂率值称为,合理砂率,(,如,图,2,.3,、,图,2,.4),。,合理砂率一般通过试验确定，在不具备试验的条件下，可参考,表,2,.4,选取。,影响合理砂率的主要因素,影响合理砂率的主要因素有砂、石的粗细，砂、石的品种与级配，水灰比以及外加剂等。石子越大，砂子越细、级配越好、水灰比越小，则合理砂率越小。采用卵石和减水剂、引气剂时，合理砂率较小。,砂率表示混凝土中砂子与石子二者的组合关系，砂率的变动，会使骨料的总表面积和空隙率发生很大的变化，因此对混凝土拌合物的和易性有显著的影响。,砂率对混凝土拌合物的和易性有显著的影响。,当砂率过大时，骨料的总表面积和空隙率均增大，当混凝土中水泥浆量一定的情况下，拌合物就显得干稠，流动性就变小，如要保持流动性不变，则需增加水泥浆，就要多耗用水泥。反之，若砂率过小，则拌合物中显得石子过多而砂子过少，形成砂浆量不足以包裹石子表面，并不能填满石子间空隙。使混凝土产生粗骨料离析、水泥浆流失，甚至出现溃散等现象。,图,2.3,砂率与坍落度关系,(,水及水泥用量不变,),图,2.4,砂率与水泥用量关系,(,坍落度不变,),表,2.4,混凝土砂率,(%),(4),原材料的性质,水泥品种,在其他条件相同时，硅酸盐水泥和普通水泥较矿渣水泥拌制的混凝土拌合物的和易性好。,骨料,如其他条件相同，卵石混凝土比碎石混凝土流动性大，级配好的比级配差的流动性大。,(5),其他因素,外加剂,拌制混凝土时，掺入少量外加剂，有利于改善和易性,温度,混凝土拌合物的流动性随温度的升高而降低。,时间,随着时间的延长，拌和后的混凝土坍落度逐渐减小。,在工程实践中要改善混凝土和易性，一般可采取如下四条措施：,在工程实践中要改善混凝土和易性，一般可采取如下四条措施：,（）尽可能降低砂率，采用合理砂率，有利于提高混凝土质量和节约水泥。,（）改善砂、石级配，采用良好级配。,（）尽可能采用粒径较大的砂、石。,（）保持水灰比不变的情况下，增加水泥浆用量或加入外加剂（一般指的是减水剂）。,小例题,2.1关于水灰比对混凝土拌合物特性的影响，说法不正确的是（D ）。,A.水灰比越大，粘聚性越差 B.水灰比越小，保水性越好,C.水灰比过大会产生离析现象 D.水灰比越大，坍落度越小,2.2关于合理砂率对混凝土拌合物特性的影响，说法不正确的是（A）。,A.流动性最小 B.粘聚性良好,C.保水性良好 D.水泥用量最小,2.2 混凝土强度,混凝土立方体抗压强度标准值为具有95%强度保证率的混凝土抗压强度值。95%强度保证率的概率度t为1.645。,2.2.1,混凝土立方体抗压强度,普通混凝土力学性能试验方法,(GB/T 50081,2002),规定，制作,150mm150mm150 mm,的标准立方体试件,(,在特殊情况下，可采用,150mm300mm,的圆柱体标准试件,),，在标准条件,(,温度,202,，相对湿度,95%,以上或在温度为,202,的不流动的,Ca(OH),2,饱和溶液中）养护到,28d,或,56d,，所测得的抗压强度值（以,N/mm,2,或,MPa,为单位）为混凝土立方体抗压强度，以,f,cu,表示。,2.2,混凝土强度,试件的取样与制备,1.同一组混凝土拌合物的取样应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的1.5倍，且宜不小于20L；,2.混凝土拌合物的取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法，一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约1/4处、1/2处和3/4处之间分别取样，拌合物分两层装入试模，每层捣棒插捣次数为每100cm,2,12次，从第一次取样到最后一次取样不宜超过15min，然后人工搅拌均匀；,3.从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min；,(对于坍落度小于70mm和高强度等级混凝土宜用振实台),试验条件对试验结果的影响（加载速度、试件表面涂不涂油、尺寸、龄期、养护环境）,试压加荷速度,加荷速度应连续和均匀。,强度等级低于C30,加荷速度0.3-0.5MPa/s,强度等级于C30-C55,加荷速度0.5-0.8MPa/s,强度等级C60以上,加荷速度0.8-1.0MPa/s,当采用非标准尺寸的试件时，应换算成标准试件的强度。换算方法是将所测得的强度乘以相应的换算系数,(,见,表,2,.5),。,混凝土强度等级,采用符号,C,与立方体抗压强度标准值表示。通常划分为,C10,、,C15,、,C20,、,C25,、,C30,、,C35,、,C40,、,C45,、,C50,、,C55,、,C60,、,C65,、,C70,、,C75,、,C80,等,15,个强度等级,(C60,以上的混凝土称为高强混凝土,),。,表,2.5,强度换算系数,(GB/T 500812002),混凝土强度主要取决于水泥石强度及其与骨料表面的粘结强度，而水泥石强度及其与骨料的粘结强度又与水泥强度等级、水灰比及骨料的性质有密切关系。同时，龄期及养护条件等因素对混凝土强度也有较大影响。,2.2.2,影响混凝土强度的主要因素,(1),水泥强度等级和水灰比,配合比相同时，水泥强度等级越高，混凝土强度也越大；在一定范围内，水灰比越小，混凝土强度也越高。,试验证明，混凝土强度与水灰比呈曲线关系，而与灰水比呈直线关系,(,见下图,),。,其强度计算公式是：,混凝土强度与水灰比及灰水比关系,(a),强度与水灰比关系；,(b),强度与灰水比关系,(2),粗骨料的颗粒形状和表面特征,粗骨料对混凝土强度的影响主要表现在颗粒形状和表面特征上。,当粗骨料中含有大量针片状颗粒及风化的岩石时，会降低混凝土强度。碎石表面粗糙、多棱角，与水泥石粘结力较强，而卵石表面光滑，与水泥石粘结力较弱。,因此，水泥强度等级和水灰比相同时，碎石混凝土强度比卵石混凝土的高些。,(3),养护条件,养护温度、湿度。温度、湿度对混凝土强度的影响是通过影响水泥的水化凝结硬化来实现的。,试验表明，保持足够湿度时，温度升高，水泥水化速度加快，强度增长也快。,(4),龄期,混凝土在正常养护条件下，其强度随龄期增长而提高。在最初,37d,内，强度增长较快，,28d,后强度增长缓慢,(,见下图,),。,养护时间越长，水化越彻底，孔隙率越小，混凝土强度越高。,混凝土强度的发展大致与龄期的对数成正比关系：,温度、龄期对混凝土强度影响参考曲线,.,（5）施工方法。主要指搅拌、振捣成型工艺。机械搅拌和振捣密实作用强烈时混凝土强度较高。,试验条件对强度数据的影响,试件尺寸,相同的混凝土，试件尺寸越小测得的强度越高。,试件的形状,当试件受压面积,(aa),相同，而高度,(h),不同时，高宽比,(h/a),越大，抗压强度越小。,表面状态,加荷速度,混凝土力学性能的检测（,普通混凝土力学性能试验方法和标准,GB/T50081-2002),混凝土立方体抗压强度的检测,试件的制作：三个试件为一组，且来自同一盘或同一车。,压力机的精度和量程：,1,，,20,80,结果评定：,混凝土轴心抗压强度和受压弹性模量的检测,标准试件：边长为150mm150mm300mm的棱柱体试件是测试混凝土静力受压弹性模量（轴心抗压强度）的标准试件。,试件数量：6个，3个用来测强度，3个用来测弹模,小例题,1.某混凝土，取立方体试件一组，试件尺寸为150mm150mm150mm，标准养护28d所测得的抗压破坏荷载分别为801kN、641kN、684kN。计算该组试件标准立方体抗压强度值为（D中值）MPa。,A.29.4 B.28.5 C.31.5 D.30.4,小例题,2、某工地实验室做混凝土抗压强度的所有试块尺寸均为100mm100mm100mm，经标准养护28d测其抗压强度值，问如何确定其强度等级（C）。,A.必须用标准立方体尺寸150mm150mm150mm 重做,B.取其所有小试块中的最大强度值,C.可乘以尺寸换算系数0.95,D.可乘以尺寸换算系数1.05,小例题,3、通常情况下，混凝土的水灰比越大，其强度（B）,A.越大 B.越小 C.不变 D.不一定,4、混凝土立方体抗压强度试件的标准尺寸为（B）,A.100mm100mm100mm,B.150mm150mm150mm,C.200mm200mm200mm,D.7.07mm7.07mm7.07mm,2.3.1,非荷载作用下的变形,非荷载作用下的变形有,化学收缩、干湿变形及温度变形,等。,(1),化学收缩,是指由于水泥水化生成物的体积比反应前物质的总体积小，致使混凝土产生收缩。水泥用量过多，在混凝土的内部易产生化学收缩而引起微细裂缝。,2.3,混凝土变形,(2),干湿变形,即混凝土干燥、潮湿引起的尺寸变化。其中湿胀变形量很小，一般无破坏性，但干缩对混凝土危害较大，应尽量减小。,(3),温度变形,即混凝土热胀冷缩的性能。由于水泥水化放出热量，因此，温度变形对大体积混凝土工程极为不利，容易引起内外膨胀不均而导致混凝土开裂。,收缩的特点,：由收缩试验结果如图,1-30,可以看出：混凝土的收缩是随时间而增长的变形，结硬初期收缩较快,1,个月大约可完成,1/2,的收缩，,3,个月后增长缓慢，一般,2,年后趋于稳定，最终收缩应变大约为,(2,5)10,-4,，一般取收缩应变值为：,310,-4,。,图,2.10,混凝土的收缩,引起收缩的主要原因,：,干燥失水是引起收缩的重要因素。使用环境的温度越高、湿度超低，收缩越大。蒸汽养护的收缩值要小于常温养护的收缩值，这是因为高温高温可加快水化作用减少混凝士的自由水分加速了凝结与硬化的时间。,通过试验还表明，水泥用量越多、水灰比越大，收缩越大；骨料的级配好、弹性模量大，收缩越小；构件的体积与表面积比值大时，收缩小。,影响混凝土干缩的因素,影响混凝土干缩的因素有：水泥品种和细度、水灰比、水泥用量和用水量等。火山灰质硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥干缩大；水泥越细，收缩也越大；水泥用量多，水灰比大，收缩也大；混凝土中砂石用量多，收缩小；砂石越干净，捣固越好，收缩也越小。,毛细孔隙和凝胶的存在造成混凝土在干燥时产生收缩，而毛细孔隙和凝胶的多少都直接与水灰比和水泥用量有关。故影响干缩的主要因素为水灰比和水泥用量。,收缩对结构的影响：,混凝土的收缩对处于完全自由状态的构件只会引起构件的缩短；对于周边有约束而不能自由变形的构件，收缩会引起构件内混凝土产生拉应力，甚至会有裂缝产生。,在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土由于粘结力的作用，相互之间变形是协调的。混凝土具有收缩的性质。而钢筋并没有这种性质，钢筋的存在限制了混凝土的自由收缩，使混凝土受拉、钢筋受压，如果截面的配筋率较高时会导致混凝土开裂。,(2),混凝土的温度变形,当温度变化时，混凝土的体积同样也有热胀冷缩的性质。,当温度变形受到外界的约束而不能自由发生时，将在构件内产生温度应力。,在大体积混凝土中，由于混凝土表面较内部的收缩量大，再加上水泥水化热使混凝土的内部温度比表面温度高，如果把内部混凝土视为相对不变形体，它将对试图缩小体积的表面混凝土形成约束，在表面混凝士形成拉应力，如果内外变形差较大，,将会造成表层混凝土开裂,。,2.3.2 载荷作用下的变形,（1）受压混凝土一次短期加荷的-曲线,受压混凝土一次,短期加荷,的,-,曲线,混凝土在荷载长期持续作用下的变形，,称谓徐变，,是指在长期不变的荷载作用下，随时间而增长的变形。,下图,表示混凝土徐变的曲线。,混凝土徐变大小与许多因素有关。如水灰比、养护条件、水泥用量等均对徐变有影响。,（,2,）混凝土在荷载长期持续作用下的变形,图,2.11,混凝土徐变曲线,徐变对于结构的变形和强度，预应力混凝土中的钢筋应力都将产生重要的影响。,徐变的产生，有利也有弊。,徐变与时间的关系,(,图,2.11),加以说明，当加荷应力达到,0.5,f,c,时，其加荷瞬间产生的应变为瞬时应变 。若荷载保持不变随着加荷时间的增长，应变也将继续增长，这就是混凝土的徐变应变,。,徐变开始半年内增长较快，以后逐渐减慢，经过一定时间后，徐变趋于稳定,。,徐变应变值约为瞬时弹性应变的,1,4,倍,。两年后卸载，试件瞬时恢复的应变,已略小于瞬时应变 。,徐变的特点,产生徐变的原因：,a.,水泥石由结晶体荷凝胶体组成，在外力长期持续作用下，凝胶体具有粘性流动的特性，产生持续变形；,b.,混凝土内部的微裂缝在外力的作用下不断扩展，导致应变的增加。,影响徐变的因素：,a,.,混凝土应力条件是影响徐变的非常重要因素,b,.,加荷时混凝土的龄期,c,.,混凝土的组成和配合比,d,.,骨料,e,.,构件形状及尺寸,f,.,养护及使用条件下的温湿度,混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素,、水泥用量越多和水灰比越大，徐变也越大。骨料越坚硬、弹性模量越高徐变就越小。骨料的相对体积越大，徐变越小。另外，构件形状及尺寸，混凝土内钢筋的面积和钢筋应力性质，对徐变也有不同的影响。,养护及使用条件下的温湿度是影响徐变的环境因素,。养护时温度高湿度大、水泥水化作用充分，徐变就小，采用蒸汽养护可使徐变减小约,20,35,。受荷后构件所处环境的温度越高、湿度越低，则徐变越大、如环境温度为,70,的试件受荷,-,年后的徐变，要比温度为,20,的进件大,1,倍以上，因此，高温干燥环境将使徐变显著增大。,混凝土应力条件是影响徐变的非常重要因素。,加荷时混凝土的龄期越长，徐变越小。混凝土应力越大，徐变越大、随着混凝土应力的增加徐变将发生不同情况，图,2-12,为不同应力水平下的徐变变形增长曲线。由图可见，当应力较小时,(,0.5,f,c,),，曲线接近等距离分布，说明徐变与初应力成正比，这种情况称为线性徐变，一般的解释认为是水泥胶体的粘性流动所致。当施加于混凝土的应力。,=(0.5,0.8),f,c,时，徐变与应力不成正比徐变比应力增长较快，这种情况为非线形徐变，一般认为发生这种现象的原因，是水泥胶体的粘性流动的增长速度已比较稳定，而应力集中引起的微裂缝开展则随应力的增大而发展。,当应力,0.8,f,c,时，徐变的发展是非收敛的，最终将导致混凝土的破坏。实际,=0.8,f,c,即为混凝土的长期抗压强度。图,2-12,为不同加荷时间的应变增长曲线与徐变极限和强度破坏时的应变极限关系,。,图,2-12,初应变对徐变的影响,试件的变形与加载时间有关；强度破坏极限随加载时间而降低。,徐变对混凝土结构的影响：,a.,使钢筋与混凝土产生应力重分布,，引起超静定结构产生应力松弛（因为超静定结构的变形受到约束，混凝土的应力随时间的增长而降低，即产生应力松弛）,可缓解应力集中、调节温度应力、调节由支座不均匀沉降产生的附加应力。,b.,造成结构变形增大,对结构不利,c.,引起预应力混凝土结构中预应力损失,对于预应力结构建立有效预应力不利,减小徐变的措施：加强养护、减小水泥用量及水灰比、增加混凝土的密实度等。,2.4.1,混凝土耐久性概念,混凝土耐久性,是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力。,包括混凝土的,抗冻性、抗渗性、抗蚀性及抗碳化能力,等等。,2.4,混凝土耐久性,(1),抗冻性,是指混凝土在饱和水状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，也不严重降低强度的性能，是评定混凝土耐久性的主要指标。,抗冻等级,根据混凝土所能承受的反复冻融循环的次数，划分为,F10,、,F15,、,F25,、,F50,、,F100,、,F150,、,F200,、,F250,、,F300,等,9,个等级。,混凝土的密实度、孔隙的构造特征是影响抗冻性的重要因素,(2),抗渗性,是指混凝土抵抗水、油等液体渗透的能力。抗渗性好坏用抗渗等级来表示。,抗渗等级,分为,P4,、,P6,、,P8,、,P10,、,P12,等,5,个等级。,混凝土的抗渗等级应以每组,6,个试件中有,4,个试件未出现渗水时的最大水压力乘以,10,来确定。混凝土的抗渗等级应按,P=10H-1,来计算（,P,混凝土抗渗等级，,H6,个试件中有,3,个试件渗水时的水压力,Mpa,）。,抗渗性,混凝土水灰比对抗渗性起决定性作用。,提高混凝土抗渗性的根本措施在于增强混凝土的密实度。,试配要求的抗渗水压应比设计值提高0.2MPa。,(3,),抗侵蚀性,腐蚀的类型通常有,淡水腐蚀、硫酸盐腐蚀、溶解性化学腐蚀、强碱腐蚀,等。,混凝土的抗侵蚀性与密实度有关，同时，水泥品种、混凝土内部孔隙特征对抗腐蚀性也有较大影响。,(1),根据工程所处环境及要求，合理选择水泥品种。,(2),控制水灰比及保证足够的水泥用量。,(3),改善粗细骨料的颗粒级配。,(4),掺加外加剂，以改善抗冻、抗渗性能。,(5),加强浇捣和养护，以提高混凝土强度及密实度，避免出现裂缝、蜂窝等现象。,(6),采用浸湿处理或用有机材料作防护涂层。,2.4.2,提高混凝土耐久性措施,结束语,这里给各位带了不少非专业的工作，万分抱歉，在此首先感谢大家对试验室的支持，辛苦了各位，祝大伙身体健康，万事如意！,拜拜,